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1、摘要蔬菜是人体必需的一种养分成分，食用的方式更是多种多样。因此把蔬菜加工成各种外形，如条状、片状等样式，单靠人工来完成既费时费力又不好加工。目前，多功能切菜机大多数都是价格比较昂贵的大型设备，不适合农民、个体、小型工厂的食品加工和生产。为了抑制这样的缺点，本次设计在查阅了大量相关材料的根底上，进展多功能切菜机的设计，经过各种理论计算、校核，设计了一种小型多功能切菜机。主要由进料斗、下料斗、切削刀、刀盘及电动机组成，其工作的原理是利用根茎类蔬菜的重力作用实现进料，通过切削刀旋转将下料斗中的蔬菜切成片状或丝状，最终成品从出料口出来。实现了能够连续进料和出料， 可调整外形、大小尺寸，具有生产效率高、
2、功耗低、加工质量好等多个优点。本次的设计就是多功能切菜机的设计，通过对多功能切菜机进展构造设计， 以及其中的标准件进展选型设计，大大提高了它的稳定性。信任此次设计的多功能切菜机的消灭将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在肯定的程度上推动了机械工业的持续进展。关键词：机械产品；多功能切菜机；制造；主题IIAbstractVegetables are a kind of food that the human body needs, and it is a variety of methods. So to the process
3、ing of vegetables into a variety of shapes, such as bars, sheets, etc.a manual to complete the process is time-consuming, laborious and not good processing. At present, machine for large expensive equipment, does not apply to individual farmers production and small factories in the food processing;
4、in order to overcome the disadvantages, this design in access to a large number of relevant references based on, shredder machine design, through theoretical calculation and checking, design a small multifunctional cutting machine. The machine is mainly composedofafeedhopper, thehopper,cuttingknife,
5、cutterandthemotor composition and its working principle is the free fall of the root vegetables can feed, through the cutting knife rotating the hopper inthe vegetable slicing and shredding and finally finished by the material discharging mouth.Realize the continuous feeding and discharging, film th
6、ickness, wire thicknessadjustable function, with high productivity, low power consumption, safe and reliable, good processing quality, etc.In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps,
7、domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor.Keywords：Driving roller ;Crankshaft;Processing craftIII目录摘要.IAbstract .II1 引言 .11.1 课题的来源与争论的目的和意义.11.2 多功能切菜机的进呈现状.21.3 本课题争论的内容 .52 多功能切菜机总体构造的设计.72.1 多功能切菜机的总体方案图确实定.82.2 多动能切菜机的工作
8、原理.92.3 机械传动局部的设计计算.112.3.1 V 带传动的设计计算 .132.3.2 传动轴的设计计算 .152.3.3 直线轴承的设计计算 .173 多功能切菜机中主要零件的三维建模.193.1 切刀的三维建模 .213.2 电机的三维建模 .223.3 飞轮盘的三维建模 .233.4 多功能切菜机的三维建模 .24结论.25致谢.26参考文献 .2711 引言1.1 课题的来源与争论的目的和意义机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和进展的机械产品。在将来，产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，本钱的掌握，削减或消退环境污染作为一个超级经济目
9、标和任务。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的亲热观看，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的兴科学已经开头加强，并局部代替人脑科学， 这是人工智能。这一的进展已经显示出巨大的作用，但在将来几年还将连续制造出不行思议的奇迹。人类才智的增长并没有削减手的效果，而是要求越来越精巧，手工制作，更简单的工作，从而促进手功能。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是相互促进和平行进化。随着时间的推移和时代的进步，国内多动能切菜机的进展越来越快，其自动化程度以及通用性能与兴旺资本主义国家相比同样有显著的提高，特别是在切菜质量和效率方面，明显缩小了技术上面的差距，从而反响
10、出了中国机械工业的进展状况以及现状。传统的机械式的多功能切菜机已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的多功能切菜机来满足市场需求，因此浙江金明乐公司加大人力开发出了五个规格十种类型的多功能切菜机，然而我国所需的多功能切菜机全部依靠进口，这使得国产机械人配备多功能切菜机后，本钱增加很大，而装备自行开发生产多功能切菜机，其本钱提高不大，说明多功能切菜机的市场前景令人乐观。目前国外各个西方资本主义国家都在加大力度研发型的多功能多功能切菜机。我国从上世纪九十年月开头生产多功能切菜机，于上世纪九十年月就自行设计制造出不同功能和形式的多功能切菜机之后，为了适应玉米加工厂家的需要，2023 年又
11、制造了基于单片机的多功能切菜机。并且经过实际应用，该圆盘式多功能切菜机已经得到了越来越广泛的应用，渐渐迈出了国内的市场，在资本主义国家已经得到了普遍的应用和进展，并且获得了越来越宽阔的市场前景和利润价值。机械工业的进展是一个漫长且持续的过程，需要几代人、几十代人的不懈努力，才能带动它的进展，其中设计人员的综合力量至关重要，需要懂实际，会设计计算等等多方面的条件，才能在彼此共同的努力下开发出完善的多功能切菜1机，信任此次设计的多功能切菜机的消灭将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推动了机械工业的不断进展。1.2 多功
12、能切菜机的进呈现状蔬菜是一种人体所需的重要食品，它的食用方法也多种多样。这样就需要把蔬菜加工成各种外形。手工完成费时费力而且不好处理。目前，切菜机大型设备昂贵，并不适用于个体农户生产和食品加工的小厂。为了抑制这种缺点，就需要查阅机械设计相关文献，通过理论上的计算和检查，设计了一个小型的多功能切菜机。机器主要由进料斗，落料斗，切割刀，切割器和马达组合物和它的工作原理是根蔬菜的自由落体可以喂，通过切割刀的旋转料斗在蔬菜切片和粉碎和最终由排料口完成。实现持续进料和落料，薄厚、外形均可调整，具有生产率高，低功耗，安全牢靠，加工质量良好等。其他国家的切菜机技术在六十年月就已经消灭，七十年月时根本进展成熟
13、， 到了八十年月中期，绝大多数切菜机可以加工直径在 12.5cm 以上的蔬菜，例如迈尔-布格耶斯公司生产的卧式内圆切菜机，切割蔬菜直径最大可以达 30.48cm。八十年月中后期的，切菜切割技术到达相对鼎盛的时期。一些著名的切菜机厂家在那时诞生。进展到现在，就切菜机的功能而言，已经相当齐全，而且复合化， 切菜的方式也多种多样。直到 20 世纪 70 年月，已经研制成功。在 80 年月中期，大局部的切割机都可以加工 125 毫米以上的蔬菜，如瑞士迈尔直径 - 布格杰斯公司的水平圆切割机，切菜直径到达 304.8 毫米。于是诞生了世界上一些著名的切割机制造商，如瑞士的梅尔 - 汉堡股份公司，该公司的
14、 TS 系列的机器，Ltd.of 日本TokyoSemitsu TSK几个机系列。进展到现在，切割机的功能。这是相当完整，复合，也降低了各不一样。我国的切菜机技术最早消灭七十年月的初期，目前切割机在我国有以下几种：1往复直线切割机。其构造简洁，而且生产效率不高。因此它是适用于低效率和低效率的状况。其具体产品图如以下图 1 所示：2图 1(2) 圆盘旋转式切菜。其机构简洁，但生产效率较高，因此它被广泛应用于。其具体产品图如以下图 2 所示：图 2（3） 在磁盘旋转切割。其机制简洁，但生产效率也较高，因此也被广泛应。其具体产品图如以下图 3 所示：3图 3（4） 圆形切割机工作效率高，构造简单，难
15、于设计，且其切割技术与国外相比较有肯定差距。其具体产品图如以下图 4 所示：4图 41.3 本课题争论的内容本次设计主要针对多功能切菜机进展设计，从多功能切菜机的整体方案动身，细化其内部构造。具体设计步骤为以下几步;（1） 到图书馆里查阅大量相关学问的资料，搜集各类多功能切菜机的原理及构造，选择相关内容记录并学习。（2） 分析多功能切菜机的主要构造与各项参数（3） 确定设计总体方案（4） 确定具体设计方案（5） 绘制多功能切菜机的三维图、CAD 装配图、零件图。（6） 说明书的整理52 多功能切菜机整体构造设计2.1 整体方案图本次设计的多功能切菜机主要由输送组件，带传动机构、切刀机构、去菜屑
16、机构以及机架等组成，如以下图 5 所示：图 52.2 工作原理该多功能切菜机的工作原理为通过人工将蔬菜放在输送带上面，然后蔬菜随着输送带的移动而移动，当到达切刀的位置后，切刀开头动作，由电机驱动V 带传动机构带动切刀组件下降 ，从而实现蔬菜或者萝卜等等蔬菜类的切断，然后切断的蔬菜连续随着输送带移动到左端部，由去菜屑机构把多余的菜屑去除干净。2.3 机械传动局部的设计计算62.3.1 V 带传动的设计计算1设计功率 PdPd = KA P = 0.25 =1.0kwK工况系数，查 B1 表 8122 ，取 KA1.2AP传递的功率2选定带型依据 pd和n 选取一般 V 带 B 型， n11小带轮
17、转速为 1440r/min3） 传动比n1440i= 1.76n 1 = 818.018r / min02i1.7614） 小带轮基准直径dd mm由 B1 表 8112 和表 8114 选定d100mm dd175r/mindmin25） 大带轮基准直径dd mmdd2 =idd1 =1.76100 =150cm由 B3 表 87 得dd2=150mm6） 带速验算pdnp 100 1440v =d1 1= 7.54m / s v= 25 - 30m / s60 100060 1000max7） 初定轴间距a 0 mma0 = 2(dd1 + dd2) =190mm08） 所需带的基准长度
18、Ld mm7L= 2ad00+ p (d2d1+ d) +d2(d- d)21d2d4a0 2 280 + p 280 +80224 280650mm依 B1 表 818 取 Ld900mm，即带型为A9009） 实际轴间距 add0L- La a0 +2= 280+900-886177mm210） 小带轮包角 11d- d= 180o -d21a80d 57.3o=180o-287 57.3o= 164 o111） 单根 V 带的根本额定功率 p依据带型号、d和n 一般 V 带取 0.37kwd11112 i 1 时单根 V 带型额定功率增量DP依据带型号、n1和i 取 0.15kw13V
19、带的根数 ZZ =Pd=4.8=3.9 3( p1+ Dp1)kakL(1.32+0.15)0.960.87k小带轮包角修正系数取 0.96ak 带长修正系数取 0.87L014） 单根 V 带的预紧力 F8F= 500(02.5kaP- 1)d + mv 2Zv= 500(2.54.8-+1)0.17.5420.964 7.54=134NmV 带每米长的质量kg/m查 B1 表 8124，取 0.1k/gm15） 作用在轴上的力 FF= 2F0Z sin1 = 2 134 4 sin 82o = 1061(N )2F= 3F Z sin 1 = 3 134 4 sin 82o = 1592(
20、N ) max02F依据带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍max16） 带轮的构造和尺寸带轮强度要好，其构造工艺性也要良好，质量的分布要均匀，重量轻，应避开由于铸造而产生过大的应力。轮槽外表粗糙度 Ra = 3.2m m 降低带的磨损。带轮的材料为 HT200。查 B1 表 8110 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸， 依据带轮的基准直径查 B2。其中 V 带轮的具体构造图如以下图 6 所示：9图 62.3.2 传动轴的设计计算（1） 初步确定轴的直径n0d A03 p0 =13033335.25 mm=556依据工作条件，取d =35 mm（2） 传动轴受力分析T2F =1tdm1= 2 9
21、.26105360= 5144.44 NF = Ftga cosdrt1= 5144.44 tg 20o cos 22o22”06”= 1731.54 NF= Ftga sin 22o 22”06” = 5144.44 tg 20o sin 22o22”06” = 712.57 Nat（3） 绘制传动轴的受力简图，求支座反力10垂直面支反力：由M= 0 ，得：CRLBY2- F L - Fr3a5702= 0F L + F 360 / 21731.54 202.5 + 712.57 360 / 2R=r3a=BYL2761.5= 629.13N由Y = 0 ，得：R= F + RCYrBY=
22、1731.54 + 629.13 = 2360.67 N水平面支反力：由M= 0 ，得：CRL- F L= 0BZ2t3F L5144.44 202.5R=t3BZL2=761.5= 1368.02 N由 Z = 0 ，得：R = F + RCZrBZ= 1731.54 +1368.02 = 3099.56 N（4） 作弯矩图：1A 点M= RLCYBY2B 点= 629.13 761.5 = 479082.495 NmmM= RLCZBZ2= 2360.67 202.5 = 478035.675 NmmC 点M =M 2CY+ M 2CZ=479082.4952 + 478035.6752
23、= 676785.153 Nmm（5） 作转矩 T 图：T = 3.2 106Nmm具体的轴的图纸如以下图 7 所示：图 7（6） 校核轴的强度：依据弯扭合成应力原则校核轴的强度校核危急截面的强度。由文献1，15-5可知，取a = 0.6 ，轴的计算应力M 2 + (aT )2Ws=3=ca676785.1532 + (0.6 9.26105 )20.1150312= 14.3 MPa选定轴的材料为 45 钢，调质处理，由文献1表15 - 1可知， s= 60 MPa。-1因此，s S = 1.5依据计算可得，该轴在截面 V 左侧的强度够。截面 V 右侧抗弯截面系数W = 0.1d 3 = 0
24、.11303 = 219700 mm 3抗扭截面系数WT= 0.2d 3= 0.2 1303 = 439400 mm 3截面 V 左侧的弯矩 M 为705M = 676785.153 761.5 = 626570.628 MPa截面 V 上的扭矩 T 为T = 3202300 MPaM626570.628截面上的弯曲应力sb= W =T2197003202300= 2.85 MPa截面上的扭转切应力t=1TWT= 439400= 7.28 MPa由 于 轴 肩 在 截 面 上 而 形 成 的 理 论 应 力 集 中 系 数 a s 及 a t 取 ： 因r3D140d = 130 = 0.02
25、3 ， d = 130 = 1.08 ，a s = 2.05 ，at = 1.314轴的材料的敏感系数为q= 0.83 ， q= 0.87st因此效应力集中系数按文献1，附3 - 4 为k= 1 + q (a- 1) = 1 + 0.83 (2.05 - 1) = 1.87sssk= 1 + q (attt- 1) = 1 + 0.87 (1.3 - 1) = 1.26轴的截面外形系数为e= 0.58s轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为e= 0.76t综合系数为kKs = ess+1- 1 =bs1.87 +1- 1 = 3.410.580.84kKt = ett+ 1 - 1 =bt1.26
26、+1- 1 = 1.840.760.84所以轴在截面 V 左侧的安全系数为s275js+Ss = K s-1sasS=t-1= 28.293.41 2.85 + 0.1 0m=275= 24.96stK tta+j ttm1.84 5.83 + 0.05 5.8322S =S Sca=28.29 24.96= 18.72 S = 1.5stS 2 + S 2st28.292 + 24.962通过计算可得该轴截面 V 左侧的强度够。2.3.3 直线轴承的设计计算通过切刀上下运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导向光杆和直线轴承协作整个切菜装置。1 直线轴承的选择用于测试的 POM
27、 工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于水，蒸汽，硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所，按以下公式确定型轴承的计算。硬度：硬度系数 FH HRC58 的硬度，hrc52-58，FH = 0.6-1.0 FH = 1。15FT 的温度系数：工作温度小于100C，FT = 1，温度100oc-125oc，FT = 1.0-0.95。接触系数 FC：每根轴装一套轴承，FC=1.0 每根轴装二套轴承，FC=0.81 每根轴装三套轴承，FC=0.72 每根轴装四套轴承，FC=0.66 载荷系数 FW：速度小于 15 米/分钟，没有冲击、振动，FW = 1.0-1.5； 小于 60 米/分钟的速度
28、，超调量小或振荡，FW = 1.52.0；大于 60 米/分钟的速度，可能有更大的冲击，振动，FW = 2.05.0。时间是生命的 LH =100001/ 2 * LS * N1 * 60单位：小时小时L： 长度寿命 (万米)，LS：工作行程 (米)， N1：每分钟往复次数行程 L=0.2 米，每分钟往复次数 n1=20，微小冲击，轴承工作载荷PC=200Kg，硬度大于 HRC60，工作温度 60oC，期望寿命 Lh=5000 小时，依据这些条件选择轴承的型号。按以上工作条件：FH = 1.0, FT = 1.0, FC = 0.81运行速度V =1 0.210=2m/min， 属于一般冲击，
29、选取FW=2.0依据本次载荷重量为 2023N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均安排，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个可以随着丝杆螺母一起上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为 166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰外形的。163 多功能切菜机中主要零件的三维建模3.1 切刀的三维建模3.2 电机的三维建模173.3 飞轮盘的三维建模183.4 多功能切菜机的三维建模结 论本次毕业设计的题目是多功能切菜机的设计，直到今日，毕业设计终究接近尾声了，通过这次对于多功能切菜机的设计，
30、使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的学问，而且还获得的阅历与启发，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，教师和学生都能赐予准时的指导，确保设计进度，本文所设计的是多功能切菜机的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开头正式做毕设，让我系统地了解到了所学学问的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之， 本设计完成了教师和同学的帮助下，在大学争论的最感谢帮助过我的教师和同 学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。19致 谢感谢由于有了教师的谆谆教育，才让我学到了很多学问和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的教师，在学习上有问必答，
31、在生活上也给了很多帮助，在我的生命中赐予的灵感，所以我才能顺当地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的学问，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创的学术风格，认真负责，无私奉献， 宽容豁达的教学态度都是我们应当学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类多功能切菜机的相关资料，论文最终完成了，我感到格外兴奋和快活。虽然它是不完善的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，由于我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的学问和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的学问，而且熬炼了我的个人力量，更重要的是来自教师和同学
32、的潜移默化让我学到很多有用的学问，在这里，感谢教师以及全部关心我和帮助我的人，感谢大家。参考文献201 章军, 张念龙. 高效通用型蔬菜加工机的研制J. 食品与机械, 2023, 05: 27-38.2 任显云, 侯光明, 王益强. 多功能块根状蔬菜加工机的研制J. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2023, 01: 61-63.3王荣满.延长切粒机动刀使用寿命J. 聚酯工业, 2023, 01: 58-59.4张大可,张冬化. 多功能食品加工机的选与用 J. 河南科技, 2023, 18:29.5刘小龙,刘晨, 伊明买买提, 梁勤安, 穆晓路. 6LQT-550 型离心式饲用甜菜切丝片机J. 疆农机化, 2023, 04: 21-25.6 刘小龙, 刘晨, 伊明买买提, 梁勤安, 穆晓路. 6LQT-550 型离心式饲用甜菜切丝片机J. 疆农机化, 2023, 04: 21-25.7 鲍乐祥. YQC1000B 型直线式多用切菜机的电气智能化改进D. 山东建筑大学,2023, 04.8 苟爱梅. 甜菜切顶机的争论与设计 D. 疆职业大学学报 , 2023, 04: 75-77.9 周峻雄. 型切菜机和电搅机J. 食品与机械, 1992, 01: 36.10 王琛, 王进华, 陈佰杰, 郭静, 李建乐. 甜菜打缨切顶机的争论J. 农机化争论, 2023, 0